太陽能環(huán)境參數(shù)測試儀的系統(tǒng)設(shè)計

1．5 通信模塊
測試儀通過RS485工業(yè)總線與PC機進行通信，其硬件接口電路如圖5所示。

2 軟件設(shè)計
2．1 總體設(shè)計
測試儀的軟件開發(fā)環(huán)境采用的是Keil C，所有代碼采用C語言編寫。為了方便程序調(diào)試和提高可靠性，軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要由初始化程序、主程序、子程序、中斷服務(wù)程序等組成。單片機上電后即開始循環(huán)執(zhí)行溫濕度、照度測量程序，并以設(shè)定的時間間隔在數(shù)碼管上輪流動態(tài)顯示；按鍵切換和通信功能部分由于使用頻率相對較低，為降低設(shè)備功耗，其程序以中斷響應(yīng)的方式執(zhí)行。在此要注意中斷優(yōu)先級的設(shè)置：按鍵中斷優(yōu)先級應(yīng)高于串口中斷，否則將無法進行顯示切換。主程序流程如圖6所示。

2．2 傳感器驅(qū)動程序
本系統(tǒng)采用的傳感器均為集成數(shù)字芯片且都具有I2C總線接口，故其驅(qū)動程序的編寫要嚴(yán)格遵循I2C總線的時序。主程序為每一個參數(shù)開辟了一個8位的存儲空間，傳感器將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)SDA引腳串行輸出，驅(qū)動程序?qū)DA線上輸出的數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換，并存儲到相應(yīng)空間中，以方便其他功能程序調(diào)用。以下是照度傳感器數(shù)據(jù)采集程序的部分代碼。
(1)TSL2561初始化

2．3 RS485通信程序
測試儀與上位機的通信采用RS485協(xié)議。串口參數(shù)為：波特率9600，數(shù)據(jù)位8位，1個校驗位，1個停止位。其數(shù)據(jù)格式如圖7所示。

由于RS485總線協(xié)議與RS232串口協(xié)議只是接口電平上有區(qū)別，其軟件編程完全按照串口通信協(xié)議進行，此處不再詳述。

結(jié) 語
經(jīng)實驗測試，該環(huán)境參數(shù)測試儀溫度測量顯示精度可以達到0．1℃，濕度精確到O．1％，照度可以精確到11x。由于主要器件均為I2C數(shù)字接口，故本測試儀還有結(jié)構(gòu)簡單、易維護、可擴展性強等特點，具有很高的實用價值；另外，獨特的雙電源供電方式更擴展了它的適用范圍。